Sintesis Karbon Aktif dari Kulit Durian dengan Aktivator HCl dan Aplikasinya sebagai Biosorben Logam Tembaga

Muhsinun Muhsinun

Authors

Muhsinun Program Studi Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pendidikan Nusantara Global, Indonesia

Keywords:

activated carbon, durian peel, HCl, biosorbent, Cu²⁺ ions

Abstract

Utilization of biomass waste into activated carbon represents a sustainable strategy for environmental management while also providing eco-friendly functional materials. This study employs durian peel (Durio zibethinus) as the raw material for activated carbon production through carbonization at 400 °C for 2 hours, followed by chemical activation using HCl solution at varying concentrations. The resulting activated carbon was characterized based on its physical properties (moisture content, ash content, iodine adsorption capacity) as well as surface morphology using SEM. Adsorption tests for Cu²⁺ ions were conducted using the batch method under different initial concentrations and contact times. The results showed that HCl activation reduced moisture content to 4.2%, lowered ash content to 3.9%, and enhanced iodine adsorption capacity to 892 mg/g. SEM analysis revealed increased porosity with pore sizes ranging from 0.5–2.5 µm. Adsorption tests indicated an optimum uptake capacity of 40.2 mg/g with efficiency exceeding 80% at a solution concentration of 50 ppm and a contact time of 60 minutes. Adsorption data were better fitted to the Langmuir isotherm model (R² = 0.987) and pseudo-second-order kinetics (R² = 0.991), indicating a monolayer chemisorption-based mechanism. These findings highlight the great potential of durian peel as a low-cost, effective, and environmentally friendly source of activated carbon for the remediation of heavy metal-contaminated wastewater, particularly copper ions.

References

Anggriani, U. M., Hasan, A., & Purnamasari, I. (2021). Kinetika adsorpsi karbon aktif dalam penurunan konsentrasi logam tembaga (Cu) dan timbal (Pb). Kinetika, 12(2), 29–37.

Asyik, M., Hasanuddin, & Rahmawati, S. (2021). Pembuatan arang aktif dari limbah kulit durian sebagai adsorben zat pewarna metilen biru. Jurnal Kimia Saintek dan Pendidikan, 2(2), 66–75.

Basaltico, S., & Hendriyanto, O. (2013). Pemanfaatan kulit durian sebagai adsorben logam berat Pb pada limbah cair elektroplating. Al-Kimia, 1(1), 1–9.

Febriyanto, P. (2019). Pembuatan dan karakterisasi karbon aktif dari limbah kulit durian melalui metode hidrotermal dan aktivasi ZnCl₂. Jurnal Ilmiah Perikanan dan Kelautan, 11(2), 97–105.

Hanum, F., Gultom, R. J., & Simanjuntak, M. (2017). Adsorpsi zat warna metilen biru dengan karbon aktif dari kulit durian menggunakan KOH dan NaOH sebagai aktivator. Jurnal Teknik Kimia USU, 6(1), 49–55.

Hikari, H. N. (2020). Perbandingan kapasitas adsorpsi karbon aktif dari kulit singkong dengan karbon aktif komersial terhadap logam tembaga dalam limbah cair elektroplating. Jurnal Redoks, 7(1), 36–47.

Huda, S., Ratnani, R. D., & Kurniasari, L. (2020). Karakterisasi karbon aktif dari bambu ori (Bambusa arundinacea) yang diaktivasi menggunakan asam klorida (HCl). Jurnal Inovasi Teknik Kimia, 5(1), 22–27.

Imelda, D., Khanza, A., & Wulandari, D. (2019). Pengaruh ukuran partikel dan suhu terhadap penyerapan logam tembaga (Cu) dengan arang aktif dari kulit pisang kepok (Musa paradisiaca formatypica). Jurnal Teknologi, 6(2), 107–118.

Marwanto, A., Mulyati, S., & Adeko, R. (2024). Efektivitas media karbon aktif kulit durian terhadap perubahan parameter pH, Fe dan Mn air sumur gali. Journal of Nursing and Public Health, 12(1), 1–5.

Moelyaningrum, A. D., & Ningrum, P. T. (2018). Penggunaan arang aktif kulit durian (Durio zibethinus) terhadap tingkat adsorpsi kromium (Cr⁶⁺) pada limbah batik. Jurnal Kesehatan Masyarakat Andalas, 12(2), 65–74.

Ningrum, N. A. D. (2023). Sintesis karbon aktif dari limbah kulit durian (Durio zibethinus) sebagai adsorben pada tumpahan minyak di perairan (Skripsi). Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.

Purwiandono, G., & Ibrahim, S. (2022). Adsorpsi logam Cu(II) menggunakan adsorben kulit buah salak teraktivasi HNO₃. Indonesian Journal of Chemical Research, 7(1), 1–7.

Ruspita, R., Agipa, A. I., & Kurnia, S. K. (2024). Adsorben karbon aktif dari kulit durian untuk menurunkan kadar COD pada limbah cair laboratorium sains. Jurnal Kartika Kimia, 7(1), 25–32.

Sari, M., Rahmawati, A., & Lubis, R. (2021). Proses aktivasi karbon melalui variasi suhu 400–700 °C dan pengaruhnya terhadap karakteristik karbon aktif. Jurnal Teknologi Kimia dan Industri, 10(1), 15–23.

Utama, A. R., Apriani, R., & Sari, N. (2023). Pengaruh konsentrasi aktivator KOH terhadap kualitas karbon aktif kulit durian sebagai adsorben logam pada air gambut. Prisma Fisika, 1(2), 82–86.